ภารกิจสำรวจดวงจันทร์ ดาวอังคาร และอื่นๆ ในห้วงอวกาศระยะยาวในอนาคต จะต้องมีวิธีสร้างโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ เช่น สถานีพลังงานแสงอาทิตย์ หอสื่อสาร และที่อยู่อาศัยสำหรับลูกเรือ เพื่อรักษาการดำรงอยู่ในห้วงอวกาศในระยะยาว
NASA ต้องการความสามารถในการสร้างและบำรุงรักษาระบบเหล่านี้ให้อยู่กับที่ แทนที่การส่งฮาร์ดแวร์ที่ประกอบไว้ล่วงหน้าขนาดใหญ่จากโลก
ทีมปฏิบัติการแอสเซมบลีดิจิทัลแบบปรับเปลี่ยนภารกิจได้อัตโนมัติ (ARMADAS) ของ NASA กำลังพัฒนาระบบฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์เพื่อตอบสนองความต้องการดังกล่าว
ระบบนี้ใช้หุ่นยนต์ที่มีลักษณะคล้ายหนอน ซึ่งทำหน้าที่เสมือนนิ้วกลเคลื่อนที่ได้ โดยมีความสามารถในการประกอบ ซ่อมแซม และกำหนดค่าวัสดุโครงสร้างใหม่สำหรับระบบฮาร์ดแวร์ขนาดใหญ่ที่หลากหลายในอวกาศ หุ่นยนต์สามารถทำงานได้ในวงโคจร บนพื้นผิวดวงจันทร์ หรือบนดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ
นักวิจัยจากศูนย์วิจัย Ames ของ NASA ในซิลิคอนวัลเลย์ แคลิฟอร์เนีย ได้ทำการสาธิตเทคโนโลยีนี้ในห้องปฏิบัติการ และวิเคราะห์ประสิทธิภาพของระบบ
ในระหว่างการทดสอบ หุ่นยนต์ทั้ง 3 ตัวทำงานกันเป็นทีม โดยแยกหน้าที่อิสระสำหรับงานก่อสร้างในแต่ละส่วน เพื่อสร้างโครงสร้างที่พักพิงขนาดเท่าโรงเก็บของ โดยใช้บล็อคก่อสร้างหลายร้อยชิ้น และทีมงานได้เผยแพร่ผลการทดลองนี้ใน Science Robotics
การทดลองประกอบภาคพื้นดินแสดงให้เห็นถึงส่วนสำคัญของระบบ ความสามารถในการปรับขนาดความเสถียรของหุ่นยนต์ และประสิทธิภาพของโครงสร้างที่หุ่นยนต์สร้างขึ้น การทดสอบครั้งนี้เป็นกุญแจสำคัญในการต่อยอดเทคโนโลยีการก่อสร้างในอวกาศ
Christine Gregg หัวหน้าวิศวกรของ ARMADAS ของ NASA Ames กล่าว
ผลการก่อสร้างในการทดสอบครั้งนี้ พบว่าตัวโครงสร้างมีความแข็งแรงสูง และมีมวลต่ำ เทียบได้กับโครงสร้างที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในปัจจุบัน เช่น สะพานช่วงพาดยาว ปีกเครื่องบิน และโครงสร้างอวกาศ เช่น โครงถักของสถานีอวกาศนานาชาติ เป็นต้น ประสิทธิภาพดังกล่าวถือเป็นการก้าวกระโดดครั้งใหญ่ในด้านโครงสร้างที่กำหนดวิธีการก่อสร้างได้ด้วยหุ่นยนต์
โครงสร้างที่สามารถตั้งโปรแกรม และกำหนดค่าใหม่ได้ (Programmable - Reconfigurable Structures) ทำให้สามารถในการปรับเปลี่ยนรูปแบบภารกิจ ช่วยให้สามารถใช้งานได้หลายวัตถุประสงค์ และช่วยลดต้นทุนของภารกิจใหม่
ระบบของหุ่นยนต์สามารถใช้บล็อกการก่อสร้าง 3 มิติชุดเล็กๆ ที่เรียกว่า Voxels ซึ่งย่อมาจากพิกเซลปริมาตร เพื่อสร้างโครงสร้างได้เกือบทุกรูปแบบ นอกจากนี้ยังสามารถตั้งโปรแกรมได้ ซึ่งหมายความว่าสามารถกำหนดค่าใหม่ได้เอง เพื่อตอบสนองความต้องการที่เปลี่ยนแปลงไป
Voxels ทำจากวัสดุคอมโพสิตที่แข็งแรงและน้ำหนักเบา ซึ่งก่อตัวเป็นรูปร่างที่เรียกว่าทรงลูกบาศก์ ที่มีลักษณะคล้ายลูกฟุตบอลโครงลวดที่มีหน้าแบน และมีขนาดรูปทรงที่มีความแม่นยำสูง การสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่จากบล็อกขนาดเล็ก (Voxels) ทำให้เราสามารถใช้วัสดุดีๆ ได้ในต้นทุนที่ต่ำที่สุด
ในการทดลองหุ่นยนต์สามารถทำงานได้ด้วยการใช้พลังงานจากสายส่งพลังงานหลัก นอกจากนี้ยังได้รับการออกแบบให้รองรับการใช้งานแบตเตอรี่ และพิจารณาวิธีชาร์จด้วยอุปกรณ์อื่นๆ ระหว่างการทำงาน
โดยทั่วไปแล้วการพัฒนาหุ่นยนต์อัตโนมัติ ที่สามารถทำงานในสภาพแวดล้อมที่ไร้น้ำหนัก โดยไม่มีโครงสร้างสำหรับยึดเกาะได้นั้นเป็นเรื่องที่ยากมากๆ แต่เราพัฒนาและแก้ไขปัญหานั้นได้โดยการสร้างหุ่นยนต์ที่เรียบง่ายและเชื่อถือได้ ซึ่งสามารถทำงานได้ในสภาพแวดล้อมที่มีความท้าทาย และแตกต่างจากพื้นโลก
อ้างอิง สามารถดูรูปภาพประกอบเพิ่มเติมได้ที่
ติดต่อลงโฆษณา หรือ ติดต่องานได้ที่
Line OA : @innovatorx